(57)【要約】【要  約】【課  題】  割れ、しわ、および形状凍結性の不具合を、金型修正や材料変更なしに簡便に回避しうるプレス成形方法を提供する。【解決手段】  複数のディスタンスブロック５を装着したプレス成形用金型を用いるプレス成形方法において、前記ディスタンスブロックの１つまたは２つ以上を、流体圧で高さを変えうる高さ可変ブロック６で置換し、該高さ可変ブロックの高さをプレス成形中に液圧により変化させるプレス成形方法である。前記高さ可変ブロックには、油圧ライナが好ましく用いうる。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のディスタンスブロックを装着したプレス成形用金型を用いるプレス成形方法において、前記ディスタンスブロックの１つまたは２つ以上を、流体圧で高さを変えうる高さ可変ブロックで置換し、該高さ可変ブロックの高さをプレス成形中に変化させることを特徴とするプレス成形方法。
【請求項２】
前記流体圧で高さを変えうる高さ可変ブロックが油圧ライナであることを特徴とする請求項１記載のプレス成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車や家電製品等の製造に用いられる薄鋼板プレス成形に係わり、代表的な実プレス成形不良である割れやしわや形状凍結不良を、金型修正なしで安価に回避するためのプレス成形方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車部品や家電製品等の製造分野では、薄鋼板のプレス成形が行われており、実プレス成形では多種多様な成形不良が現れるものであるが、中でもとりわけ難成形部品では割れが生じる問題がある。この割れを材料のグレードアップなしに回避するために、通常、金型修正により曲げ半径拡大や形状適正化を図るという対策がとられるが、金型修正には大きな工数やコストがかかる憂いがある。そこで、従来より金型修正なしに割れを回避する方法が検討されている。かかる方法として、例えば非特許文献１や非特許文献２に記載されているような、超音波振動を付与するものや、特許文献１に記載されているような、ブランクホルダを振動させるものが知られている。  
【特許文献１】特開平７−４７４３２号公報
【非特許文献１】塑性と加工 vol.23,No.256,(1982),458
【非特許文献２】塑性と加工 vol.35,No.403,(1994),977
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記従来の方法はいずれもブランクホルダ全体を一体的に変位させるものであり、大掛かりな設備が必要であることや、いったん金型が完成した後では装着が容易でないといった問題があった。また、上記従来の方法では、割れを潤滑油性能のアップのみで解決し得る場合もあるが、割れとしわが共存する部位の問題解決は不可能な場合があることや、形状凍結性の向上には寄与しないといった問題があった。
【０００４】
本発明は、上記従来技術の問題に鑑み、難成形部品の成形不良問題の中で、割れ、しわ、および形状凍結性の不具合を、金型修正や材料変更なしに簡便に回避しうるプレス成形方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討し、その結果、金型の特定位置のしわ押さえ力を成形ストロークや成形枚数に応じて変化させることにより、しわおよび割れが発生しない成形条件の範囲が拡大することを見出し、この知見に基づいてさらに検討を重ねて、本発明をなした。
【０００６】
すなわち、本発明は、複数のディスタンスブロックを装着したプレス成形用金型を用いるプレス成形方法において、前記ディスタンスブロックの１つまたは２つ以上を、流体圧で任意のタイミングで高さを変えうる高さ可変ブロックで置換し、該高さ可変ブロックの高さをプレス成形中に変化させることを特徴とするプレス成形方法である。本発明では、前記流体圧で高さを変えうる高さ可変ブロックには、油圧ライナが好ましく用いうる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ディスタンスブロックの１つまたは２つ以上を、流体圧（油圧、空気圧等）で任意のタイミングで高さを変えうる高さ可変ブロックで置換し、該高さ可変ブロックの高さをプレス成形中に液圧により変化させることにより、割れ、しわ、および形状凍結性の不具合を、金型修正や材料変更なしに簡便に回避することができるので、自動車部品や家電製品等を実プレス成形で製造するときに発生しやすい難成形部品の成形不良を簡便かつ安価に回避でき、さらには、素材の低グレード化も可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明者らは、実機型成形試験機を用いて、絞り成形性向上のための本発明の好適な実施条件を検討し、その結果、割れ・しわ共存部位（割れとしわが共に発生しやすい部位）に近いものから１つまたは２つ以上のブロックの高さをプレス成形の後期に増加させることで、絞り成形性が大きく向上することを確認した。なお、ここでいう後期とは、プレス成形の開始から終了までの全工程の２０〜９０％を消化した残りの工程を指す。
すなわち、本発明では、絞り成形性向上ためには、例えば図１に示すように、割れ・しわ共存部位（割れ危険部位８としわ危険部位７との併合部位）の近傍内のディスタンスブロック５の少なくとも１つ（２つ以上でもよい）を高さ可変ブロック６で置換し、該高さ可変ブロック６の高さを、好ましくは油圧源４を用いて、例えば図２に示すようなパターンで、プレス成形の後期に増加させることが好ましい。なお、図１（後掲の図３も同様）において、１はパンチ、２はダイ３は被成形材Ｍの周縁部を拘束するブランクホルダであり、これらによりプレス成形用金型が構成される。そして、ディスタンスブロック５または高さ可変ブロック６は、ダイ２とブランクホルダ３との間に装着される。
【０００９】
さらに本発明者らは、形状凍結性向上のための本発明の好適な実施条件を検討した。形状凍結性は、特に高強度鋼板のプレス成形時に課題となっているたて壁部での反りの起こり難さで評価でき、この反りはハット型断面形状を成形形状としたプレス成形試験で再現できる。かかるプレス成形試験により上記検討を進め、その結果、反り発生部位（反りが発生しやすい部位）に近いものから１つまたは２つ以上のブロックの高さをプレス成形の後期に減少させることで、反り量を大きく低減させうることを確認した。なお、ここでいう後期とは、プレス成形の開始から終了までの全工程の６０〜９５％を消化した残りの工程を指す。
【００１０】
すなわち、本発明では、形状凍結性向上ためには、例えば図３に示すように、反り発生部位（反り量測定部位９）の近傍内のディスタンスブロック５の少なくとも１つ（２つ以上でもよい）を高さ可変ブロック６で置換し、該高さ可変ブロック６の高さを、好ましくは油圧源４を用いて、例えば図４に示すようなパターンで、プレス成形の後期に減少させることが好ましい。
【００１１】
なお、図１、図３に例示したような、油圧により高さを制御可能に構成された高さ可変ブロックを油圧ライナという。本発明では、制御応答性の点で、高さ可変ブロックとしては油圧ライナを用いることが好ましい。
【実施例１】
【００１２】
表１に示す板厚および機械的性質（降伏点ＹＰ，引張強さＴＳ，伸びＥｌ，ｎ値，ｒ値）を有する冷延鋼板を供試材とし、難成形形状部品の成形製造試験により成形余裕量（割れ・しわを起こさないプレス成形条件値域（成形可能領域）を調べた。ここで、ＹＰ，ＴＳ，ＥｌはＪＩＳ５号引張試験により求め、ｎ値は１０％および２０％変形時の流動応力から求め、ｒ値は１５％変形時の板幅から求めたものである。潤滑剤は防錆油とし、両面１．５ｇ/ｍ2塗布した。試験の概要を図１に、成形条件を図２に、結果を表２に示す。表２に示す結果から明らかなように、ブロック高さを一定とした場合と比較して、本発明によりブロック高さを変化させた場合、割れ・しわの無い成形可能領域が格段に広がっており、成形性の向上が認められた。
【００１３】
【表１】
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【００１４】
【表２】
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【実施例２】
【００１５】
表３に示す板厚および機械的性質（降伏点ＹＰ，引張強さＴＳ，伸びＥｌ，ｎ値，ｒ値）を有する冷延鋼板を供試材とし、ハット型断面形状部品の成形製造試験により、たて壁部の反り量を調べた。ここで、ＹＰ，ＴＳ，ＥｌはＪＩＳ５号引張試験により求め、ｎ値は５％および１０％変形時の流動応力から求め、ｒ値は１０％変形時の板幅から求めたものである。潤滑剤は防錆油とし、両面１．５ｇ/ｍ2塗布した。試験の概要を図３に、成形条件を図４に、結果を図５に示す。図５に示す結果から明らかなように、ブロック高さを一定とした場合と比較して、本発明によりブロック高さを変化させた場合、反り量（反り曲率で評価した。）が格段に低減しており、成形性の向上が認められた。
【００１６】
【表３】
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【産業上の利用可能性】
【００１７】
本発明は、薄鋼板のプレス成形工程を部品製造工程の少なくとも一部に含むあらゆる産業に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施例１での試験の概要を示す模式図（ａ：側面図、ｂ：平面図）である。
【図２】実施例１での発明例の成形条件を示すブロック高さの変化パターン図である。
【図３】実施例２での試験の概要を示す模式図（ａ：側面図、ｂ：平面図）である。
【図４】実施例２での発明例の成形条件を示すブロック高さの変化パターン図である。
【図５】実施例２での発明例による反り量低減効果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００１９】
１  パンチ
２  ダイ
３  ブランクホルダ
４  油圧源
５  ディスタンスブロック
６  高さ可変ブロック
７  しわ危険部位
８  割れ危険部位
９  反り量測定部位
Ｍ  被成形材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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